湖南省电视台“智勇大冲关”游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图(13)所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳子末端由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角=53°,绳长l=2m的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取g=10m/s2(sin53o=0.8,cos53o=0.6)。求:
(1)选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2)选手摆到右边最高点时松手,选手将做什么运动?设水对选手的平均浮力,平均阻力
,求选手落入水中的深度
;
(3)若要求选手摆到最低点时松手,且运动到浮台处离岸水平距离最大,则选手应将手握住绳子上离O点多长处?
一个质量为m、电量为+q的小球,用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,场强为E,平衡时悬线与竖直方向间夹角α="30" °(如图所示),若将匀强电场E的方向逆时针转过角度β=45°,小球重新平衡时悬线与竖直方向间夹角正切为多大?(可以保留根号)
如图所示,R1=5Ω,R2=9Ω。当开关S断开时,电流表的示数为I=0.2A当开关S闭合时,电流表的示数为=0.3A。(电流表内阻不计)求:
(1)电源的电动势和内阻.
(2)S断开和闭合两种情况下,电源的输出功率.
一根长为2m,横截面积为1.6×10-5m2的铜棒,两端电势差为5.0×10-2V,铜棒的电阻为2.19×10-3Ω,铜内自由电子密度为8.5×1029m-3。求:
(1)通过铜棒的电流
(2)铜棒内的电场强度
(3)自由电子定向移动的速率。
如图所示,在场强为E的匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可绕点O点在竖直平面内自由转动,另一端有一个带正电的小球,电荷量为q,质量为m ,将细杆从水平位置A自由释放运动至最低点B处的过程中:
(1)请说明电势能如何变化?变化了多少?
(2)求出小球在最低点时的动能?
(3)求在最低点时绝缘杆对小球的作用力?
14在匀强电场中,将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点,电场力做功0.1J,已知A、B两点间距L=2cm,两点连线与电场方向成60°角,如图所示,
问:
(2)A、B两点间的电势差为多少?
(3)该匀强电场的电场强度为多大?